Комбайн КДК500 в забоях ООО «Шахтоуправление «Садкинское»



Предыдущая | Следующая

 

Комбайн КДК500 в забоях ООО «Шахтоуправление «Садкинское» ПАВЛЕНКО Сергей Витальевич Генеральный директор ЗАО НПК «Горные машины» (Украина) ИВАНКОВ Андрей Орестович Генеральный директор ООО УК «Южная угольная компания» Канд. техн. наук КОСАРЕВ Василий Васильевич Директор ГП «Донгипроуглемаш» (Украина) Канд. техн. наук ООО «Шахтоуправление «Садкинское» расположено в Белокалитвинском районе Ростовской области и входит в состав ООО «Южная угольная компания». Шахтоуправление «Садкинское» основано в июле 2004 г. на базе шахты «Садкинская», которая, как и другие шахты Восточного Донбасса, была признана неперспективной и прекратила производственную деятельность в 2003 г.
Приватизация шахты и инвестиционные вложения позволили в самые короткие сроки обеспечить интенсивное развитие предприятия и утвердить свои позиции на рынке энергетических В настоящее время балансовые запасы предприятия составляют 56 млн т. Добыча угля осуществляется по одному угольному пласту m/8 c геологической мощностью 1,8-2,2 м. Марка угля — А. Сопротивляемость угля резанию — до 270 кН/м. Пласт сложного строения состоит из двух угольных пачек, разделенных породным прослойком. Непосредственная кровля представлена сланцами песчаными средней устойчивости (?=4-9) и зонами весьма неустойчивой «ложной кровли» в виде сланца глинистого мощностью до 0,6 м. Породы кровли склонны к обрушению вслед за выемкой угля. Основная кровля классифицируется как труднообрушаемая и представлена песчаниками мощностью от 9 до 17 м с прочностью пород при одноосном сжатии Gсж=140180 МПа. Непосредственная почва оценивается как среднеустойчивая, не склонная к пучению.
Отрабатываемые запасы шахтного поля имеют геологические нарушения в виде размывов пласта с замещением на отдельных участках верхней пачки угля линзами песчаника (?=10-15) мощностью до 1,2 м (рис. 1).
Руководством ООО «Южная угольная компания» изначально было принято стратегическое направление по отработке запасов ООО «Шахтоуправление «Садкинское» по схеме «шахта-лава». Это решение оказалось оправданным и позволило за относительно небольшой период при последовательной отработке четырех лав (рис. 2) нарастить объемы добычи (с 50 до 200 тыс. т/мес.) за счет высокой организации и концентрации работ по шахте, а также целенаправленной политики технического переоснащения.
Интенсивное развитие горных работ предприятия началось с вводом в работу лавы № 15 в ноябре 2004 г. Из-за отсутствия достаточных средств лава была оснащена очистным комбайном 2ГШ68Б, изготовленным ЗАО «Горловский машиностроитель» (Украина), и скребковым конвейером СП301 производства ОАО ХМЗ «Свет шахтера» (Украина). Основная составляющая единица очистного комплекса — механизированная крепь, в значительной степени определяющая эффективность работы очистного забоя, была смонтирована из имеющихся на шахте и отработавших уже четыре лавы секций 3КД90 производства ОАО «Каменский мшзавод». Но даже при этом физически изношенном оборудовании, коллектив шахты сумел в короткие сроки поднять месячную добычу до 50 тыс. т (при плановом показателе 40 тыс. т), обеспечив среднесуточную нагрузку 1600 т.
Вложение инвестиционных средств на подготовку новой лавы позволило оснастить ее новым комплексом 3МКД90Т в составе с очистным комбайном 2ГШ68Б, скребковым конвейером СПЦ230, крепями сопряжения КС и штрековым перегружателем СПЦ230-81.
С целью выполнения поставленных задач по увеличению объемов добычи угля было принято решение по переоснащению действующей лавы № 17 более производительным комбайном КДК500.
Комбайн КДК500 разработан ГП «Донгипроуглемаш» и серийно выпускается ЗАО «Горловский машиностроитель», которое входит в состав ЗАО НПК «Горные машины» (Украина).
Очистной комбайн КДК500 (рис. 3, табл. 2) предназначен для отработки пластов мощностью 1,35-3,2 м с углами залегания до 35° по простиранию и до 10° по падению или восстанию с сопротивляемостью угля резанию до 360 кН/м.
Комбайн КДК500 оснащен бесцепной системой подачи на базе частотно-регулируемого электропривода, обеспечивающего скорость перемещения комбайна до 20 м/мин. Очистной комбайн КДК500 комплектуется двумя поворотными редукторами со шнековыми исполнительными органами с арми ровкой погрузочных поверхностей легированным износостойким прокатом. Комбайн выполнен в виде блочной конструкции с отсеками для размещения всех основных частей комбайна с возможностью пенального извлечения в сторону рабочего пространства лавы.
Конструктивная компоновка комбайна КДК500 представлена на рис. 4.
Блоки привода исполнительных органов могут иметь многоступенчатый цилиндрический поворотный редуктор для первого типоразмера комбайна или планетарно цилиндрический редуктор для второго типоразмера. Поворотные редукторы с автономно поперечно-установленными электродвигателями позволяют сократить длину комбайна и исключить в редукторах передачи с коническими шестернями.
Редукторы комплектуются подшипниковыми узлами с повышенными динамическими и статическими характеристиками, а двигатели резания оснащены торсионными валами, которые снижают динамические нагрузки на узлы трансмиссии.
Гидравлическая система комбайнов КДК500 оснащена отдельным электродвигателем для привода гидронасоса, питающего гидроцилиндры поворотных редукторов. Достоинством комбайна, выполненного по такой конструктивной схеме, является возможность работы подающей части независимо от состояния двигателей привода шнеков, причем гидравлическая система управления блоков привода исполнительных органов не зависит от работы остальных узлов комбайна. Система пылеподавления комбайна обеспечивает подачу воды к каждому резцу для предотвращения фрикционного искрения, равномерно орошает «кутковую» зону шнека и отбитый уголь.
Электрооборудование комбайна питается переменным током частотой 50 Гц и напряжением 1140 В в системе с заземленной нейтралью от трансформаторной подстанции ТСВП-1000/6-1,2.
Управление комбайном осуществляется как с двух пультов, расположенных по концам рамы комбайна, Рис. 2. Схема отработки лав Рис. 3. Очистной комбайн КДК500 так и в дистанционном режиме в зоне видимости с носимого малогабаритного пульта по радиоканалу управления, а также с аппарата управления, расположенного на штреке, в соответствии с требованиями безопасности при работе на выбросоопасных и угрожаемых пластах.
Принципиальная электрическая схема управления комбайном обеспечивает:
— включение-отключение приводов комбайна и конвейера по отдельности;
— общее отключение приводов;
— управление положением исполнительных органов комбайна;
— управление положением погрузочных щитов;
— выбор направления и величины скорости подачи комбайна;
— автоматическое включение тормозных устройств комбайна при установке нулевой скорости или отключении комбайна от — блокировку включения подачи комбайна при включенных тормозных устройствах комбайна;
— блокировку несанкционированного включения комбайна;
— автоматическое включение предупредительного сигнала на комбайне перед пуском и началом движения;
— блокировку работы комбайна при срабатывании реле расхода и давления жидкости в системе орошения;
— защитное отключение при незавершившемся запуске или «опрокидывании» электродвигателей, при получении сигнала от реле о превышении содержания метана в забое, при перегреве обмоток электродвигателей, масла редукторов режущей части и охлаждающей жидкости;
— двустороннюю полудуплексную связь машиниста комбайна и штрека;
— акустический контроль за работой комбайна вне зоны его видимости;
— отключение комбайна при подходе его к концевым участкам лавы.
Перемещение комбайна по скребковому конвейеру осуществляется посредством двух механизмов бесцепной системы подачи с использованием частотно-регулируемого электропривода, состоящего из преобразователя частоты, встроенного в электроблок комбайна, и асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором привода блоков подачи. Частотно-регулируемый электропривод на современных силовых ключах имеет высокий КПД и надежность, повышенные силовые скоростные характеристики привода механизмов подачи по сравнению с другими типами приводов.
Преобразователь обеспечивает плавное регулирование частоты (и скорости подачи) с постоянным моментом в диапазоне частот от 2,5 до 50 Гц (0 – 8 м/мин) и с постоянной мощностью при увеличенной скорости в диапазоне частот от 50 до 150 Гц (8 – 20 м/мин); поддержание нагрузки двигателей резания, регулирование скорости подачи в ее функции торможения электропривода без внешних дополнительных устройств.
Комбайн оснащен системой диагностики и контроля за состоянием основных элементов электрооборудования, а также датчиками: температуры масляных ванн редукторов привода исполнительных органов, температуры в системе охлаждения преобразователя частоты, давления и расхода воды в системе пылеподавления и охлаждения, давления в гидросистеме, непрерывного контроля концентрации метана, местоположения в лаве и устройством акустического контроля за работой комбайна в режиме дистанционного управления со штрека.
На лицевой панели электроблока комбайна предусмотрен дисплей для индикации технологической и диагностической информации по загрузке электродвигателей резания и подачи, по скорости подачи, состояния температуры в системе охлаждения преобразователя частоты, масляных ванн редукторов, обмоток электродвигателей, давления в гидросистеме. Комплекс средств управления комбайном обеспечивает возможность передачи технологической и диагностической информации на аппарат управления, установленный на штреке с последующей передачей на центральный пульт диспетчера.
Специальное исполнение комбайна КДК500 для оснащения лавы № 17 было выполнено с опорно-движительным механизмом, адаптированным к находящемуся в эксплуатации скребковому конвейеру СПЦ230, что позволило в короткий срок осуществить перемонтаж оборудования. Лава с комбайном КДК500 возобновила работу 11 июля 2006 г.
Применение комбайна КДК500 позволило увеличить среднесуточную нагрузку до 3165 т, что в 1,4 раза больше достигнутого с применением комбайна 2ГШ68Б.
Комбайн КДК500 был перемонтирован в лаву № 19, ввод в работу которой состоялся 26 ноября 2006 г. Лава длиной 280 м была оснащена комплексом 3МКД90Т (рис. 5) с оборудованием, аналогичным применяемому в предыдущем очистном забое. За время эксплуатации комбайна КДК500 в лаве № 19 достигнуты следующие показатели, приведенные в табл. 3.
Анализ хронометражных наблюдений показал, что основные операции технологического цикла при выемке угля комбайном составили 79,6 % продолжительности смен. Машинное время комбайна с учетом зарубки на концевых участках лавы составило 45,4 %, в том числе время по зарубке — 16,2 %. Средняя производительность комбайна без учета зарубки составила 7,8 т/мин.
На концевые операции в нижней и верхней частях лавы затрачивалось до 7,2 % времени, техническое обслуживание оборудования лавы составило 14,1 %. В ремонтные смены выполнялись работы по обслуживанию забойных машин комплекса, передвижению энергопоезда и ремонту конвейерных линий.
Комбайном КДК500 за 14 мес. работы в лавах № 17 и 19 добыто 1,43 млн т угля.
По результатам эксплуатации очистного комбайна КДК500, совместно со специалистами ООО «Южная угольная компания», ООО «Шахтоуправление «Садкинское», ГП «Донгипроуглемаш» и ЗАО «Горловский машиностроитель» были разработаны основные направления по его модернизации с целью увеличения производительности, показателей надежности и ресурса.
Увеличена энерговооруженность приводов исполнительных органов до 300 кВт. Разработана конструкция новых редукторов привода исполнительных органов, с их комплектацией электродвигателями фирмы «Damel» (Польша).
Произведено усилие шарнирных соединений поворотных редукторов привода исполнительных органов с рамой комбайна, в 1,6 раза увеличена толщина проушин на корпусах рамы и редукторов, что позволило снизить удельные давления в сопрягаемых деталях и повысить надежность этого узла. С целью повышения надежности сопряжения блоков движителей с жесткой опорной рамой более чем в 3 раза была увеличена прочность их крепления. Усовершенствована конструкция завальных опор комбайна, повышена их износостойкость. Улучшены кинематические параметры и конструкция цевочных колес зацепления бесцепной системы подачи. Разработана и внедрена конструкция шнека с увеличенным вылетом резцов с 70 до 90 мм. Внесены изменения в систему охлаждения преобразователя частоты, что позволило обеспечить благоприятный (более чем 2 раза) температурный режим работы электронных модулей.
В октябре 2007 г. изготовленный по скорректированной документации комбайн КДК600 (исполнение КДК500-09), был введен в работу в лаве № 12 (рис. 6).
Реализация основных направлений по совершенствованию комбайна существенно повысила его производительность, надежность и ресурс, что заметно отразилось на показателях работы, которые приведены в табл. 4.
По итогам работы угольной промышленности России в первом квартале 2008 г. ООО «Шахтоуправление «Садкинское» заняло второе место по среднесуточной добыче из действующего очистного забоя — 6697 т и максимально достигнутой 9487 т.
С начала эксплуатации комбайна КДК600 в лаве № 12 по состоянию на 20.05.2008 добыто более 1,1 млн т угля. Общий объем запасов в отрабатываемом столбе составляет 2,16 млн т. После отработки лавы № 12 очистной комбайн КДК600 планируется ввести в работу в лаве № 14 с запасами угля 800 млн т.
Анализ работы трех очистных забоев за рассмотренный период (І кв. 2006 г. — І кв. 2008 г.) показывает устойчивый прирост среднесуточной добычи (рис. 7) и возросшую более чем в 2 раза производительность труда ГРОЗ (2006 г. —
40 т/смену, І кв. 2008 г. — 88 т/смену). Рост основных показателей, определяющих экономическое развитие предприятия, был достигнут за счет современной организации работ, высокой квалификации коллектива шахты, а также правильно выбранного направления по применению очистного комбайна КДК500 и его совершенствования в процессе эксплуатации.
ГП «Донгипроуглемаш», ЗАО «Горловский машиностроитель» и НПК «Горные машины» совместно с ООО «Южная угольная компания» и ООО «Шахтоуправление «Садкинское» рассмотрены вопросы перспективного развития работ по комбайну КДК600. С целью дальнейшего повышения производительности комбайна намечено увеличение энерговооруженности блоков резания до 400 кВт и блоков подачи до 60 кВт с переходом на питающее напряжение 3000 В.
Создание комбайна КДК800 предусматривает расширение области его применения по мощности пласта до 4,2 м в зависимости от требований «Заказчика».
ВЫВОДЫ 1. ООО «Шахтоуправление «Садкинское» является перспективным динамично развивающимся предприятием. Принятые ООО «Южная угольная компания» направления по развитию горных работ с освоением общих балансовых запасов с объемом 355 млн т и про водимое техническое переоснащение предприятия с внедрением высокопроизводительной техники обеспечат дальнейший рост всех экономических показателей компании.
2. Решение о замене комбайна 2ГШ68Б, ранее применяемого при отработке лавы № 15 и № 17, на комбайн КДК500 позволило обеспечить стабильный рост нагрузок из высокопроизводительных очистных забоев ООО «Шахтоуправление «Садкинское» с достижением следующих показателей: среднемесячная добыча угля — от 68,7 тыс. до 200 тыс. т (рост в 2,9 раза); производительность ГРОЗ — от 31 до 88 т/смену (рост в 2,8 раза).
3. Проведенные работы по модернизации комбайна КДК500 с увеличением энерговооруженности блоков резания до 600 кВ и усилением высоконагруженных узлов конструкции комбайна подтвердили правильность выбранных направлений, что обеспечило надежную и высокоэффективную его работу в лаве № 12, находящейся в настоящее время в эксплуатации.
4. Результаты эксплуатации комбайна КДК500 подтверждают правильно выбранное направление при его создании и целесообразность дальнейшего развития работ с расширением области применения по обслуживаемой мощности пластов от 1,35 до 4,2 м, отрабатываемых угольными предприятиями Украины и России.

/*/

нет ли более подробных характеристик комбайна КДК-500

/*/

каккие слабые места у кдк-500

/*/

Приезжайте на шахту Вам расскажут